增加大、中型水轮发电机转子剩余磁场的永磁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种能够增加大、中型水轮发电机转子剩余磁场的永磁装置，适用于采用静止励磁系统的水轮发电机。水轮发电机转子剩余磁场较小，开机后机端的残余电压往往满足不了静止励磁系统起励条件，为此，一般都设置了起励电源和控制回路。该装置通过能够嵌入多片永久磁铁的塑铸盒子安装在水轮发电机转子叠片内侧，达到增加转子剩余磁场、使发电机开机后机端的残余电压值在没有起励电源的情况下，满足静止励磁系统可靠、快速进入工作状态的目的。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种永磁装置、特别是一种能够增加大、中型水轮发电机转子剩余磁场的永磁装置。适用于使用静止励磁系统的大、中型水轮发电机。静止励磁系统是以发电机本身而不是其它电机做为励磁的交流电源，通过晶闸管整流以后供给其自身的励磁系统。附图说明图1是目前运用最普遍的静止励磁系统原理接线图。图中，发电机(F)机端电压经励磁变压器(LB)降压，晶闸管(KZ)整流以后，向发电机(F)的转子励磁绕组(FLQ)提供励磁电流。(励磁调节器)通过发电机(F)机端的电压互感器(YH)和电流互感器(LH)采集发电机(F)机端的电压值和电流值，与(励磁调节器)内部已经设置的给定值进行比较，然后去调节晶闸管(KZ)的导通角，给转子励磁绕组(FLQ)提供励磁电流，使发电机(F)机端电压达到给定值并维持恒定。因此，静止励磁系统也称为自励系统。静止励磁系统与传统的电机励磁系统相比有所不同。电机励磁系统历史悠久，它由与发电机同轴安装的励磁机(直流发电机)给发电机转子励磁绕组提供励磁电流，使发电机机端电压达到给定值并维持恒定。电机励磁系统结构复杂，同时，随着水轮发电机单机容量的不断增大，励磁电流也增大，使励磁机的整流子在换向方面遇到了困难。因此，电机励磁系统的应用范围在逐渐缩小。而静止励磁系统没有旋转部分，励磁电流可以达到几千安培至几万安培，并且接线简单、工作可靠、动作速度快，对水轮发电机乃至电力系统的安全稳定运行有十分重要的作用。因此，静止励磁系统在国内外的大、中型水轮发电机上得到广泛采用。但是，静止励磁系统进入工作状态的条件必须是发电机转子的剩余磁场应使发电机在开机以后机端的残余电压达到额定电压的1％-2％，发电机有了这部分交流电源才能通过晶闸管整流供给其自身励磁电流，这个电流叫起动励磁(以下简称起励)电流。只有这样，静止励磁系统才能进入工作状态，使发电机机端电压达到给定值并维持恒定。现在的情况是由于水轮发电机转子剩余磁场较小，往往不能使发电机开机后机端的残余电压达到起励条件，因此，如图1所示，大、中型水轮发电机的静止励磁系统都设置了起励电源。水轮发电机开机以后，只有首先向发电机转子励磁绕组供给一定时间(一般整定起励时间为3-8秒)的起励电流，发电机机端电压上升到其额定电压的1％-2％或者再高一点时，切除起励电源，静止励磁系统内的晶闸管达到导通条件，将发电机机端电压整流向发电机转子励磁绕组提供励磁电流。这样，静止励磁系统就进入了正常工作状态。为了保证起励电流可靠投入和在设定的时间内可靠切除，必须设置一套起励自动控制回路。投入起励电流和起励自动控制的典型原理图如图2。图2中，起励电源(DC220V)由电厂的直流系统提供，它通过开关(64DK)、熔断器(64RD)、二极管(1D)、限流电阻(Rf)、直流接触器(61ZC)主触点向发电机转子励磁绕组(FLQ)提供起励电流。自动控制原理如下1．合上起励电源开关(64DK)；2．电压继电器(61YJ)接于发电机机端电压互感器(YH)的(A611.B611)二次回路上，监视发电机机端残余电压；3．自动控制电源(DC220V)由电厂直流控制母线(+KM.-KM)经过熔断器(61RD.62RD)供电。按钮(61AN)是手动起励时使用。水轮发电机开机后转速升高至额定转速的90％时，转速继电器(ZSJ)常开接点闭合。此前，如果没有按(61AN)或者发电机机端残余电压达不到给定值(一般给定值整定为额定电压的10％)，电压继电器(6YJ)不动作，(61YJ)常闭接点保持闭合。直流接触器(61ZC)的线圈通过中间继电器(62ZJ)常闭接点、电压继电器(61YJ)常闭接点、灭磁开关(FMK)常开接点(灭磁开关合上是发电机开机准备条件之一，因此常开接点闭合)获得DC220V电压而动作，其主触点(61ZC)闭合向发电机转子励磁绕组(FLQ)提供起励电流。与此同时，监视水轮发电机转速的中间继电器(61ZJ)动作，(61ZJ)常开接点接通时间继电器(62SJ)使其也动作，当达到整定的起励时间(一般整定3-8秒),(62SJ)的延时闭合常开接点闭合，使中间继电器(62ZJ)动作，(62ZJ)的常闭接点断开，直流接触器(61ZC)失电，(61ZC)主触点返回，切断起励电流，完成一次开机起励过程。之后(61ZJ)、(62ZJ)中间继电器，(62SJ)时间继电器长期带电运行，容易出现故障或损坏。图2中任何一个继电器或其它元件出现故障或者损坏，起励电流都会投入不了或者切除不开，都将造成水轮发电机开机失败而延误发电，这是电力系统要求安全稳定运行所不能容许的。本技术的任务是提供一种增加水轮发电机转子剩余磁场的永磁装置，它能够增加大、中水轮发机转子剩余磁场，使水轮发电机开机后机端残余电压达到使静止励磁系统可靠、快速进入工作状态，从而缩短发电机开机并网时间的目的。通过提供增加水轮发电机转子剩余磁场的永磁装置，还能达到取消起励电源以及与之配套的起励自动控制回路、减少电厂用直流系统的负担、节约电能和减少设备检修维护工作量。本技术的任务是以如下方式完成的一个由非导磁材料制成，能够安装固定在水轮发电机转子叠片内侧的永磁装置是一个盒体，里面分为若干个能够嵌入永久磁铁的间隔，每个间隔能够嵌入一片或者几片永久磁铁。永磁装置均匀分布安装在水轮发电机转子叠片内侧的上、下部位或者中间部位；安装的位置在发电机转子磁极的纵向轴线上或者纵向轴线等距两侧；安装的个数是发电机转子磁极个数的整数或者整倍数；安装的永磁装置的磁极极性方向与所在转子的磁极极性方向一致。安装这种永磁装置就能增加水轮发电机转子的剩余磁场；调节永磁装置内永久磁铁的数量就可以调节水轮发电机转子剩余磁场的大小。水轮发电机的单机容不同或者转子剩余磁场的大小不同，永磁装置内嵌入的永久磁铁的数量也不同。一般情况下，水轮发电机单机容量大或者转子剩余磁场小，永久磁铁的数量就多；水轮发电机单机容量小或者转子剩余磁场大，永久磁铁的数量就少。但是每一台水轮发电机安装的每一个永磁装置内的永久磁铁数量相等，使水轮发电机转子不出现不均匀磁场。本技术制做简单、安装容易、调试方便、安全可靠，不会对水轮发电机造成危害。当采用下面要详述的实施例结构时，永磁装置一但安装调试完毕，几乎不要检修和维护。每一台水轮发电机安装的永磁装置的总重量(一般几公斤至几十公斤)对发电机转子的总重量(一般都在几十吨至几百吨之间)几乎不会造成影响，而且零件数目和制造成本大约只有起励电源及其控制回路元器件成本的二十分之一。以下将结合附图对本技术作进一步的详细描述。图3是本技术盒体的一种具体结构主视图；图4是图3中的A-A剖视图；图5是本技术盒盖的一种具体结构主视图；图6是图5中的B-B剖视图；图7是本技术的安装示意府视图；图8是图7中的C-C旋转后的正视图；图9是图8中的Ⅰ放大后的永磁装置安装正视图；图10是图7中的A-A旋转后的永磁装置安装剖视图；图11是图8中的Ⅱ放大后的永磁装置安装正视图；图12是图7中的B-B旋转后的永磁装置安装剖视图；参照图3和图4，一种具有良好机械强度的塑铸盒子(1)有盒盖(2)，盒子(1)有四个安装孔(3)，通过(3)使盒子(1)直接或者间接安装固定在水轮发电机转子叠片内侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个用非导磁材料制成的盒子（１）和盒盖（２）组成的永磁装置，其特征是盒子（１）有安装孔（３）和间隔（４），通过安装孔（３），盒子（１）能够直接或者间接安装固定在水轮发电机转子叠片内侧的上、下部位或者中间部位，间隔（４）能够嵌入若干片永久磁铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏德，
申请(专利权)人：刘宏德，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]